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Techno

Le 12 octobre 2012 - 10:19  | Par : Félix Amyot
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Joyeux Nanöel!

Joyeux Nanöel!

On constate, chaque année, que les fabricants cherchent toujours à miniaturiser, soit prendre quelque chose de gros et le rendre plus petit. La nature procède autrement: elle part de blocs minuscules et les assemble en quelque chose de plus grand. Bienvenue dans le monde des nanométriques (un millimètre divisé en 1 million), là où l’on construit des matériaux avec les atomes comme avec des Légos : un par un.

 

 

 

 

Nanocellulose

C’est quoi
La cellulose, c’est une molécule naturelle, transparente, comestible, mais non digestible, assemblée en fibres longues, dures et résistantes. C’est ce qui garde les arbres droits, même avec de grands vents, ce qui fait que les légumes sont si bons pour la digestion et que le blé d’Inde vous reste prit dans les dents. Du bois, c’est à 50 % de la cellulose. Et du papier aussi : imaginez des spaghettis fraîchement cuits étalés n’importe comment sur terrain de football. Laissez sécher et vous verrez une feuille de papier à son échelle de grandeur, un spaghetti ayant le même diamètre qu’un cheveu réel.

En fait, chaque spaghetti de cellulose est un assemblage de fibres indépendantes et c’est en prenant ces fibres 1000 fois plus minces qu’on obtient de la nanocellulose. Avec ce maillage beaucoup plus fin, on obtient des propriétés assez spectaculaires.

Ça change quoi?
Chaque fibre de nanocellulose est aussi solide que les grosses fibres initiales sauf que la quantité de liens entre les fibres (le nombre de chevauchements entre différents spaghettis) devient énorme et comme chaque lien améliore la résistance de la feuille complète, on obtient du papier défiant impacts et déchirures. Une feuille de trois millimètres d’épaisseur de ce nouveau papier est aussi résistante qu’une plaque de cinq millimètres… d’acier! Et on peut l’étirer de 10 % de sa longueur avant qu’elle ne déchire, comparativement à 3 % ou 4 % pour du papier ordinaire. 

Dans 5 ans on aura quoi ?

  • Des billets de banque plus résistants, plus durables et beaucoup plus difficiles à reproduire à cause de l’équipement requis pour la fabrication.
  • Des surfaces d’écran tactile ultrarésistants, complètement biodégradables et flexibles.
  • Des pellicules d’emballage plus fines, plus résistantes et plus recyclables que celles en plastique.
  • Une industrie forestière qui pourra utiliser ses «poubelles » de copeaux pour fabriquer une matière première ultra high-tech !

Nanotubes de carbone

C’est quoi? 
De petits cylindres creux composés uniquement d’atomes de carbone,  le même matériau que l’on trouve dans les mines de crayons. Les tubes ainsi créés, 100 fois plus minces que les fibres de nanocellulose, sont d’excellents conducteurs d’électricité, peuvent transmettre la chaleur mieux que l’aluminium et sont au moins cinq fois plus rigides et résistants que de l’acier et du kevlar, tout en étant beaucoup plus légers. Par contre, à 50$ le gramme, on hésite encore à en faire des ponts…

Ça change quoi?
Les nanotubes de carbone (NTC) ont des propriétés épatantes à une échelle invisible à nos yeux, mais les applications concrètes n’en sont pas moins spectaculaires. Le stockage d’énergie est l’une des avenues les plus prometteuses: les piles d’aujourd’hui (lithium en informatique ou acide-plomb pour les automobiles) emmagasinent l’énergie électrique dans une réaction chimique relativement lente. C’est pourquoi charger une voiture électrique est si long. Les NTC peuvent être assemblés sur une feuille métallique comme si on plantait une quantité astronomique de poteaux sur un terrain vague. Si on branche la feuille métallique à une source d’électricité, chaque poteau peut accumuler à sa surface des charges électriques. Au total, on peut accumuler plusieurs dizaines de fois plus d’énergie avec les NTC qu’avec une feuille métallique seule de la même grandeur. De plus, comme c’est un processus physique, c’est presque instantané (on parle de secondes plutôt que d’heures!). Roulez la feuille et vous avez une super pile qui conservera sa puissance à travers les années!

Dans 5 ans on aura quoi ?

  • Des batteries d’auto beaucoup plus légères, 100% recyclables, super efficaces et rechargeables à partir de l’énergie de freinage, d’un capot solaire ou de quelques minutes branchées dans l’alimentation normale.
  • Une source d’énergie réutilisable pour nos appareils électroniques portatifs, minuscules, mais fournissant une bonne autonomie et rechargeable en une fraction de seconde.
  • Des fils électriques de la largeur d’un cheveu, capables de transporter des courants aussi bien qu’un fil de cuivre de diamètre standard sans chauffer.
  • Des câbles de structure 50 fois plus solides que le même câble en acier!




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